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维生素C

摘要

维生素C又叫抗坏血酸,英文名称:Vitamin C ,Ascorbic Acid ,是一种水溶性维生素,是高等灵长类动物与其他少数生物的必需营养素。维生素C虽不直接构成脑组织,也不向脑提供活动能源,但维生素C有多种健脑强身的功效,它是脑功能极为重要的营养物。维生素C的毒性很小,但服用过多仍可产生一些不良反应。

维生素C-简介

维生素C又称L-抗坏血酸,是高等灵长类动物与其他少数生物的必需营养素。抗坏血酸在大多的生物体可借由新陈代谢制造出来,但是人类是最显著的例外。最广为人知的是缺乏维生素C会造成坏血病。

维生素C的药效基团是抗坏血酸离子。在生物体内,维生素C是一种抗化剂,因为它能够保护身体免于氧化剂的威胁,维生素C同时也是一种辅酶。

但是由于维生素C是一种必需营养素,它的用途与每天建议使用量经常被讨论。当它作为食品添加剂,维生素C成为一种抗氧化剂和防腐剂的酸度调节剂。多个E字首的数字(E number)收录维生素C,不同的数字取决于它的化学结构 ,像是E300是抗坏血酸,E301为抗坏血酸钠盐,E302为抗坏血酸钙盐,E303为抗坏血酸钾盐,E304为酯类抗坏血酸棕榈和抗坏血酸硬脂酸,E315为异抗坏血酸除虫菊

维生素C-基本内容

基本知识: 维生素C又叫抗坏血酸,是一种水溶性维生素。在所有维生素中,维生素C是最不 稳定的。在贮藏,加工和烹调时,容易被破坏。它还易被氧化和分解。

水溶性;大多数动物体内可自行合成维生素c,但是人类、猿猴、天竺鼠等必须从食物中摄取;维生素C在胶原质的形成上扮演很重要的角色。胶原质对于人体的组织细胞、牙龈、血管、骨骼、牙齿的发育和修复是一种重要的物质;帮助人体内铁的吸收;计量单位是毫克(mg);在紧张状态时,会加速维生素C的消耗;

成人的建议每日摄取量是60mg(妊娠、哺乳期需要更多的量-70-95mg);

常被推荐为预防婴儿猝死症(SIDS)的物质;抽烟者和老人需要更多的维生素C。(一支香烟可以破坏25-100mg的维生素C)。

维生素C-性质

分子式:C6H8O6;分子量:176.12u;CAS号:50-81-7;酸性,在溶液中会氧化分解。

物理性质

外观:无色晶体;熔点:190 - 192℃;沸点:(无);紫外吸收最大值:245nm;荧光光谱:激发波长-无nm,荧光波长-无nm;

溶解性:水溶性维生素;推荐摄入量:每日60毫克;最高摄入量:引起腹泻之量;

缺乏症状:坏血病;过量症状:腹泻;主要食物来源:柑桔类水果、蔬菜等

维生素C-生物学意义

对生物以及人体有意义的"维生素C"是纯的左式右旋光(光学异构)抗坏血酸;相对的"左旋光"异构物在生物体内毫无用处。这两种是同分异构物。但是一般广告经常以左旋C称呼,但事实上指的是L型维生素C。

抗坏血酸是强还原剂,当它进行作用时,会转化为它的氧化形式为左式脱氢抗坏血酸左式脱氢抗坏血酸经由体内的酶和谷胱甘肽可回复至活性的左式抗坏血酸的形式。左式光抗坏血酸是一个与葡萄糖相似的弱糖酸结构,能够很自然的使氢离子附着上去而形成抗坏血酸,或是附着金属离子,形成抗坏血酸矿物质

功能作用

在人体内,维生素C是高效抗氧化剂,用来减轻抗坏血酸过氧化物酶(ascorbate peroxidase)基底的氧化应力(oxidative stress)。还有许多重要的生物合成过程中也需要维生素C参与作用。

维生素C为8种不同的酵素作为电子供体:

其中3种参与胶原羟化。这些反应将羟基放入氨基酸的脯氨酸赖氨酸,再将此氨基酸加入至胶原蛋白分子内(经由脯氨羟化酶和羟化酶),从而使胶原蛋白分子能够承担其三重螺旋结构,使得维生素C必须在维护组织、血管和软骨的时候使用。

其中两种要参与组合肉碱。肉碱在运输脂肪酸进入粒线体制造ATP的时候是必需品。

剩下的三种有以下功能:

多巴胺参与肾上腺素来合成多巴胺羟化酶。

另一种酶加入胺基成为缩胺酸激素,大大增加其稳定性。

其中一种调节酪氨酸代谢。

血浆中的维生素C的累积含量超过100倍的生物器官组织为肾上腺、脑垂体、胸腺、黄体酮及视网膜。而包括脑、脾、肺、睾丸、淋巴结、肝、甲状腺、小肠黏膜、白血球、胰脏、肾脏、唾液腺等器官组织内的维生素C的含量也高于血浆中的维生素C 10至50倍。

生物合成

借由一连串的4酶驱动(four enzyme-driven)过程,绝大多数的动植物都可以由葡萄糖自行合成维生素C。在肝脏内从肝糖分解而来的葡萄糖是制造葡萄糖的原料(哺乳类与部分鸟类);抗坏血酸组织是依赖糖原分解的反应[22]。爬虫类与鸟类的合成器官在肾脏。

失去自行合成维生素C能力的动物有高阶的灵长类、天竺鼠、白喉红臀鹎与食果性蝙蝠。最值得注意的是,人猿族群之中的人类也并没有能力自行合成维生素C。造成这种现象的原因,是这些动物的基因内的伪基因ΨGULO有缺失,在合成过程中最后的一种L-古洛糖酸内酯氧化酶(L-gulonolactone oxidase)就无法产生出来。此突变并不会致命,因为有维生素C的食物来源对这些生物而言不虞匮乏,许多这类物种的主食就包含水果。

大多数的灵长类摄取维生素C的量是高于人类摄取建议值的10到20倍。人们注意到,抗坏血酸合成的损失与进化造成的尿酸分解能力的损失有着惊人的相似。而尿酸与抗坏血酸都是强还原剂。因此有些人主张高阶灵长类的尿酸的功能可以将抗坏血酸取代掉。抗坏血酸能够被人体的抗坏血酸氧化酶氧化。

以一头成年的山羊为例,它在健康的时候每天会制造出高于13,000毫克的维生素C,而在面临致命疾病、创伤或压力时则会制造出高达100,000毫克的维生素C。受到外伤或其他损伤,也被证明了人体使用了大量的维生素C,既使曾有人提议,基于增高的维生素C的回收效率,人的摄取需求是远远低于其他哺乳动物。

有部分的微生物,如酵母已证实能够从单糖合成维生素C。

维生素C-功能作用

主要生理功能

1、 促进骨胶原的生物合成。利于组织创伤口的更快愈合;

2、 促进氨基酸中酪氨酸和色氨酸的代谢,延长肌体寿命。

3、 改善铁、钙和叶酸的利用。

4、 改善脂肪和类脂特别是胆固醇的代谢,预防心血管病。

5、 促进牙齿和骨骼的生长,防止牙床出血。;

6、 增强肌体对外界环境的抗应激能力和免疫力。

在人体中的作用

维生素C治疗坏血病是250年来医学证实的事实。坏血病是长期缺乏维生素C的最终病况,它在人体上的表现是极度疲乏,肌肉无力,皮肤肿胀疼痛,牙龈出血口臭,皮下及肌肉中血管破裂出血,关节软弱,骨骼脆弱以致骨折虚脱,泻痢,肺脏及肾脏衰竭而导致昏迷以致死亡。由此可见维生素C对各个主要器官都有影响。

肾上腺是人体含维生素C最高的器官。人体在紧张的时候,肾上腺分泌大量的肾上腺素到全身的肌肉中,准备好随时动作,应付危机。肾上腺素是从酪氨酸(Tyrosine)制成多巴(Dopa),转化成多巴胺(Dopamine),再转化为降肾上腺素(Noradrenaline),最后制成肾上腺素(Adrenaline)。其中每一步骤都要消耗维生素C进行羟基化反应(Hydroxylation)。这是为什么人和动物的肾上腺必须储备大量维生素C的原因。

胶原(Collagen)是一种蛋白质,它存在人体的结缔组织、血管和骨骼的组织及牙本质细胞之间。它的机械强度超过同重量的钢铁,是动物体型的基本支撑物质。所以它可以使细胞排列紧密,皮肤紧致,骨骼牙齿坚固。当受到外伤时或是手术后它可以帮助细胞修复、促进伤口的愈合。

维生素C促进胶原质的形成。胶原质是由两种氨基酸,赖氨酸(Lysine)和脯氨酸(Proline),组合成的聚合巨分子。胶原质的强度是因为消耗维生素C方才使吡咯氨酸醇化而加强了巨分子间的吸引力。缺乏维生素C时胶原质的强度不足,则所有的器官组织都减弱而产生各种疾病,最严重的时候就成为坏血病。正常人的血管壁细胞,由于有胶原质填塞所以能排列整齐,并确保其严密性。当缺乏维生素C时,血管组织的严密性受到损害,只要外界稍加压力,血液即自行渗出,这就是所谓的坏血病最表面的现象。合成胶原质时必定消耗维生素C,所以要维持身体各个器和组织器官的健康,必须经常摄取足够的维生素C。

坏血病是维生素C枯竭的终结症状,它最明显的特征就是血管系统的崩溃。在长期缺乏维生素C的情况下,血管的组织减弱因此导致各种心脏和血管的疾病。血管之中冠状动脉是受压力最高的部分,为了防止冠状动脉渗血及破裂,血管自行修补的方法一是加厚血管而使血管硬化,二是沈积胆固醇堵塞渗血的漏洞而使血管阻塞。

赖斯医师Rath和鲍林Pauling发现大量的维生素C加上离氨基酸(Lysine)和吡咯氨基酸(Proline)可以清除冠状动脉现有沈积的粥样硬化块(Plaques)。

癌细胞其实普遍存在人体的许多组织中,但是它们不能无限制地增长和扩散,只形成良性肿瘤。只有在胶原质减弱时,癌细胞才能溶化胶原质的屏障,从原始病灶扩展到其它的组织和器官,对人体造成危害。平时维持足够的维生素C,可以降低癌症发生率。癌症病人服用大量维生素C,可以延缓癌细胞的扩展,甚至压制癌细胞的生长。

眼睛中的晶状体和视网膜都含有高浓度的维生素C。缺乏维生素C时,晶状体中的胶原质就失去它的透明性而产生白内障。维生素C也可以降低眼球内液体的压力,避免青光眼的病症。

卡尼汀(Carnitine)是一种氨基化合物,它在肌肉组织中帮助肌肉获得收缩需要的能量。卡尼汀也是由离氨酸(Lysine)经过醇化而制成的。这个醇化反应,也要消耗维生素C。卡尼汀是脂肪酸氧化产生能量之重要运送者,因此当维生素C缺乏时,就会使人感到精神不济,同时血液中亦会积存多量的中性脂肪。

维生素C可以增强血管的组织和减少血液中胆固醇的含量,对于动脉硬化性心脏血管的疾病与高血压中风等的成人病都有很好的预防和治疗效果。缺乏维生素C时,胆固醇不易分解成胆酸,而使血清胆固量提高,容易导致血管粥状硬化及血栓症。

人类和动物的免疫系统的主要工作是由白血球和淋巴球来完成的。白血球和淋巴球中维生素C的含量是血液中维生素C含量的30倍。白血球和淋巴球必须有足够维生素C才能吞噬滤过性病毒与细菌,所以人体的免疫力,是和维生素C的存量是切切相关的。维生素C有很强的还原的能力。体内许多生化反应都需要维生素C的帮助才得以完成。维生素C可避免白血球受自体氧化的伤害,因此可强化免疫系统。

服用大量维生素C会增加血液中IgA,IgG及IgM等抗体的浓度。这些抗体附着在外来的病毒和细菌上,指引白血球和淋巴球来将它们消灭。

维生素C可以帮助钙、磷、铁这类的矿物质在小肠的吸收,所以对于贫血或是骨质疏松症者很有帮助。大多数钙、磷、铁的化合物,都不溶于水,所以不容易被人体吸收。维生素C的钙、磷、铁盐则有很高的水溶解性,所以能够帮助这类的矿物质在小肠的吸收。

维生素C是一种抗氧化极强的物质,对于人体长期暴露在不良的环境中(过氧化脂质、抽烟、喝酒、虫蛇咬伤及许多化学毒素)所产生的自由基物质,都可以有效的清除。医学界认为自由基与癌症或老化的发生有关。亚硝酸胺是一种致癌物质,体内若有足量维生素C存在时,就可以防止腌肉用的亚硝酸转化产生亚硝酸胺。

维生素C参与人体内许多的生化反应,缺乏维生素C时这些反应都不能顺利进行,在许多相关的器官中产生病变。大多数动物都能在肝脏中自行生产维生素C,所以很少会染上伤风,感冒,冠状动脉阻塞和癌症这些人类特有的病症。

吸收与代谢

食物中的维生素C被人体小肠上段吸收。一旦吸收,就分布到体内所有的水溶性结构中,正常成人体内的维生素C代谢活性池中约有1500mg维生素C,最高储存峰值为3000mg维生素C。正常情况下,维生素C绝大部分在体内经代谢分解成草酸或与硫酸结合生成抗坏血酸-2-硫酸由尿排出;另一部分可直接由尿排出体外。

药物作用

维生素C在体内参与多种反应,如参与氧化还原过程,在生物氧化和还原作用以及细胞呼吸中起重要作用。从组织水平看,维生素C的主要作用是与细胞间质的合成有关。包括胶原,牙和骨的基质,以及毛细血管内皮细胞间的接合物。因此,当维生素C缺乏所引起的坏血病时,伴有胶原合成缺陷,表现为创伤难以愈合,牙齿形成障碍和毛细血管破损引起大量瘀血点,瘀血点融合形成瘀斑

治疗作用

治疗受伤、灼伤、牙龈出血;

增强治疗尿道感染的药物之疗效;

加速手术后的恢复;

帮助降低血液中的胆固醇;

预防滤过性病毒和细菌的感染,具有抗癌作用;并增强免疫系统功能;

有助防止亚硝基胺(致癌物质)的形成;

可当做天然的泻药;

减少静脉中血栓的发生;

可治疗普通的感冒,并有预防的效果;可使蛋白质细胞互相牢聚,从而能延长寿命;

增加对无机铁的吸收;

可减弱许多能引起过敏症的物质的作用;

预防坏血病、缺乏症;

维生素C在各个器官中已经知道的治疗作用可以总结如下:

在白血球中协助噬食细菌、病毒及毒素,维持免疫系统

在肾上腺中制造肾上腺素,应付危机

在晶状体中保持晶状体的透明,防止白内障及青光眼

在大脑及神经系统中维持思想及控制肌肉的工作

在表皮层中更新皮肤

在睾丸中维持精子的运动能力

在肝脏中排除有机及无机毒素

在肺脏中防止病毒感染的肺炎

维生素C-缺乏症

1.胶原蛋白的合成需要维生素C参加,所以VC缺乏,胶原蛋白不能正常合成,导致细胞连接障碍。人体由细胞组成,细胞靠细胞间质把它们联系起来,细胞间质的关键成分是胶原蛋白。胶原蛋白占身体蛋白质的1/3,生成结缔组织,构成身体骨架。如骨骼、血管、韧带等,决定了皮肤的弹性,保护大脑,并且有助于人体创伤的愈合。

2.坏血病。血管壁的强度和VC有很大关系。微血管是所有血管中最细小的,管壁可能只有一个细胞的厚度,其强度、弹性是由负责连接细胞具有胶泥作用的胶原蛋白所决定。当体内VC不足,微血管容易破裂,血液流到邻近组织。这种情况在皮肤表面发生,则产生淤血、紫癍;在体内发生则引起疼痛和关节涨痛。严重情况在胃、肠道、鼻、肾脏及骨膜下面均可有出血现象,乃至死亡。

3.牙龈萎缩、出血。健康的牙床紧紧包住每一颗牙齿。牙龈是软组织,当缺乏蛋白质、钙、VC时易产生牙龈萎缩、出血。

4.预防动脉硬化。可促进胆固醇的排泄,防止胆固醇在动脉内壁沉积,甚至可以使沉积的粥样斑块溶解。

5.维生素C是一种水溶性的强有力的抗氧化剂。可以保护其它抗氧化剂,如维生素A维生素E、不饱和脂肪酸,防止自由基对人体的伤害。

6.治疗贫血。使难以吸收利用的三价铁还原成二价铁,促进肠道对铁的吸收,提高肝脏对铁的利用率,有助于治疗缺铁性贫血

7.防癌。丰富的胶原蛋白有助于防止癌细胞的扩散;VC的抗氧化作用可以抵御自由基对细胞的伤害防止细胞的变异;阻断亚硝酸盐和仲胺形成强致癌物亚硝胺。曾有人对因癌症死亡病人解剖发现病人体内的VC含量几乎为零。

8.保护细胞、解毒,保护肝脏。在人的生命活动中,保证细胞的完整性和代谢的正常进行至关重要。为此,谷胱甘肽和酶起着重要作用。

谷胱甘肽是由谷氨酸胱氨酸甘氨酸组成的短肽,在体内有氧化还原作用。它有两种存在形式,即氧化型和还原型,还原型对保证细胞膜的完整性起重要作用。VC是一种强抗氧化剂,其本身被氧化,而使氧化型谷胱甘肽还原为还原型谷胱甘肽,从而发挥抗氧化作用。

酶是生化反应的催化剂,有些酶需要有自由的琉基(-SH)才能保持活性。VC能够使双硫键(-S-S)还原为-SH,从而提高相关酶的活性,发挥抗氧化的作用。

从以上可知,只要VC充足,则VC、谷胱甘肽、-SH形成有力的抗氧化组合拳,清除自由基,阻止脂类过氧化及某些化学物质的毒害作用,保护肝脏的解毒能力和细胞的正常代谢。

9.提高人体的免疫力。

白细胞含有丰富的VC,当机体感染时白细胞内的VC急剧减少。VC可增强中性粒细胞的趋化性和变形能力,提高杀菌能力。

促进淋巴母细胞的生成,提高机体对外来和恶变细胞的识别和杀灭。参与免疫球蛋白的合成。提高CI补体酯酶活性,增加补体CI的产生。促进干扰素的产生,干扰病毒mRNA的转录,抑制病毒的增生。

10.提高机体的应急能力。人体受到异常的刺激,如剧痛、寒冷、缺氧、精神强刺激,会引发抵御异常刺激的紧张状态。该状态伴有一系列身体,包括交感神经兴奋、肾上腺髓质和皮质激素分泌增多。肾上腺髓质所分泌的肾上腺素和去甲肾上腺素是有酪氨酸转化而来,在次过程需要VC的参与。

进入人体的维生素C很快分布于个组织器官,在正常情况下,人体维生素C库为1500毫克。多余的大部分随尿排出,少部分随大便、汗及呼吸道排出。但是在感染情况下,人体所需的为平时的20---40倍之多,而且所有的药物都会破坏体内的VC。所以在人体有状态的情况下补充VC是非常有益的。美国著名营养学家戴维斯问过对营养学有研究的医生,是否应将VC当作家中常备药品,以便任何疾病初期都可以服用。大多数医生都说:“当然比任何阿司匹林安全多了”,第一次使用足够的量比连续使用小剂量有更好的效果。

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